俄罗斯萨扬-舒申斯克水电站2009年8月17日事故调查报告(节选)
萨扬-舒申斯克水电站
萨扬－舒申斯克水电站
苏联最大的水电站。建于西伯利亚的叶尼塞河上。采用单机容量
为64万千瓦的大机组，装机总容量640万千瓦，年发电量235亿度。
萨扬---舒申斯克水电站于1968年9月动工，1987年建成，历经
20年。其间曾采用临时进水口和临时水轮机转轮，在低水头60米（相
当于设计水头194米的32%）下提前发电，取得了较好的经济效益，
是苏联水电站建设中的一项重要经验。
叶尼塞河上游地区年平均气温为 1.5℃，最低气温-42℃，坝区冬
季施工条件较差。电站坝址处河水的平均年径流量为467亿立方米，
平均流量1480立方米//秒。水库总库容313亿立方米。水库消落水
深40米，相应有效库容为153亿立方米。大坝高242米，是世界上
迄今已建重力拱坝中最高的。大坝顶长1083米，坝基宽100米，迎
水面为垂直状，平面呈弧形，半径为600米。溢流孔11个，设计泄
水量13600立方米//秒。电站厂房在大坝下游，也呈弧形，连安装间
共长288米。
电站选用混流式水轮机，转轮直径6.77米，额定转速142.8转/
分。设计水头194米，过流能力358立方米/秒，额定出力65万千
瓦。在最大水头212米时，出力可达73.5万千瓦。转轮重156吨，
整体水运。发电机额定出力71.5万千伏安，最大出力73.6万千伏安。
转子采用强制式风冷，定子采用水内冷。
变压器采用扩大单元结线，每两台发电机与一组容量为160万
千伏安的单相升压变压器相联。每台单相变压器为53.3万千伏安。
电站生产的电能经变压器升压至500千伏，经超高压输电线联入西
伯利亚联合电力
由俄罗斯萨扬水电站事故引发的思考
起 型水 轮 荔 屯机 是手 组 耪 地 悻 的处 理
燕 京 ，文建 党 ，金 东 ，赵福 海 ，张晓英 ，王海 生
（ 大唐 碧 口水 力 发 电厂 ， 甘肃 文县 ７ ６ １ ） ４ ４ ２
碧 口水 电厂 装机容量 ３×１ ０ ０ ＭＷ ，１ 发 电机 号 型号 为 Ｔ ８ ４ ２ ０ ４ ， １７ － ３ ２ 投产 发 电 ， Ｓ ５／ ｌ— ０ 于 ９６ ０ － ６
Ｉ ｎ，飞逸转速 ２ ０ ／ ｉ ８ ｒ ｎ，额定转速 １ ２ ８ｒ ｒｉ ｒａ ４ ． ／ ｎ， ａ 发 电机 形式为伞 式 ；机 组推力轴 承位于水 轮机顶 盖
保护 等设 备和 线路均不 是防潮和 除尘 的 ；各 室均无 人员撤 离至 不受 淹没高 层的 出 口，且 缺乏必 要的个 人保护 器材 ；应急预 案风险分析 不仔细 ，没进 行过
第２ ２０ 第 １） ｌ ０年 １ 卷（１ 期
电 安 技 力 全 术
Ａ
由俄 罗斯 萨扬 水 电站 事故 引发的 思 考
王 才
０４０ ） ６ ３ ９ （ 家 口水 电厂 ，河 北 迁 西 潘
ｌ 俄 罗斯萨扬 水 电站概 况 俄 罗斯 萨扬 水 电站安 装 了 ｌ ０台 ６ ０ ４ Ｍ Ｗ 的 Ｐ 一 ３／ ３一 ～ ７ Ｏ ２ ０ ８ ３ Ｂ ６ ７型混流式 机组 ，额定水 头 １４ ９
（）调度机构在关于萨扬水 电站 自动控制发电 ４ 的任务 书中 ，未 考虑机 组的运 行特性 。 （） 设 备和 人员 的应急保 护 措施 不符 合要 求 ， ５
导 致大量 人员伤亡和设 备损坏 。 中控室没 有控制进
关的功能 ，以致在 失 电的情 况下 ，导 叶都保持 原状 态 ，对此应 该加 以完善 。应关注设备 、线路的 防潮 问题 ，因为在 夏季潮 湿季节 或接触点 受潮时 ，经常 会出现直 流绝缘 降低或跳 闸现象 。在 出 口处应该有
浴火重生的萨扬-舒申斯克水电站
浴火重生的萨扬-舒申斯克水电站作者：暂无来源：《能源》 2014年第12期萨扬-舒申斯克水电站是俄罗斯20世纪建成的最大水电站。
1987年建成后，取得了很好的经济效益，是苏联水电建设中的一项重要经验。
就是这样一个水电站，2009年发生了世界水电史上的重大惨案。
由于水管爆裂，一道水柱冲天而起，正在担负电网440万千瓦负荷的大电厂的电站出力瞬间变为零。
事故导致3台64万千瓦的机组严重毁坏，其余7台受到重创。
当时正在厂房内工作的300多名员工中，有75名不幸遇难。
就在近日，俄罗斯设备制造商Power Machines宣布其为萨扬-舒申斯克水电站成功地安装了最后一个巨型发电机转子。
这座俄罗斯最大的水电站重新恢复了生机。
萨扬-舒申斯克水电站的建设地点位于叶尼塞河上游，处于西伯利亚这样偏僻的地区，交通不便。
最低气温可达零下42度的严酷环境让工程施工条件极端恶劣。
从1963年正式施工，到1987年全部竣工，总工期超过20年。
不过，实际上在1978年安装了2台临时发电机组之后水电站就已经开始提前发电。
萨扬-舒申斯克水电站不仅是俄罗斯最大的水电站，其多项建设指标也都达到了世界最高水准。
2009年的安全事故是多方原因造成的，在事故报告中，责任人并不包括30多年前的工程设计单位和水轮机设备制造厂的负责人。
这说明从萨扬水电站工程设计、产品制造、部件安装、设备运行、电厂检修、突发事故处理方面存在的所有这些缺陷或不足，都是业主技术管理的漏洞。
因此，萨扬惨案引发水电机组如何安全运行的大讨论最终达成一致：分区运行才能确保安全。
大型水电站，必须严格按照运行区域分区运行。
我国如何避免水电惨案--俄罗斯萨扬惨案启示
根据GB/T15468－1995《水轮机基本技术条件》中关于稳定运行区域出力范围规定，混流式水轮机的出力范围为相应水头下的机组最大保证功率的（45～100）%，故软件编制时当流量或出力小于单台机允许的最小流量或出力，系统将弹出消息框并结束运行，当流量或出力大于四台机允许的最大流量或出力，系统将弹出消息框并按最大出力分配负荷。
在水轮机的稳定运行区域内，针对流量一定，出力最大化的优化情况，流量取整由4m3/s～36m3/s（以下简称：控制流量）；针对出力一定，流量最小化的优化情况（以下简称：控制出力，为了更直观地反映总出力相同时的组态效率相同，出力取值为流量一定，出力最大化的优化情况时生成的总出力），出力取值由3004kW～28367kW中国如何避免水电惨案——俄罗斯萨扬惨案启示作者：来自：《中国能源报》（ 2010年3月29日第 06 版）编者按近日，国家电监会出台了《关于吸取俄罗斯萨扬水电站事故教训进一步加强水电站安全监督管理的意见》，对萨扬水电站事故原因作了总结，并对强化我国水电站运行安全监督管理提出意见。
时间退回到2009年8月17日，俄罗斯萨扬-舒申斯克水电站(装机10×64万千瓦)发生特别重大安全事故，造成75人死亡，13人受伤，2号、7号、9号发电机组几近报废，厂房结构严重破坏，电厂恢复发电至少半年以上。
中国水电站应如何从萨扬惨案中吸取教训以避免惨剧发生？就此，《中国能源报》记者采访了曾访问考察过俄罗斯萨阳-舒申斯克水电站的中国长江三峡集团公司科技委委员、原副总工程师黄源芳教授。
萨扬惨案是一面镜子水电工作者应吸取有益教训杜绝一切安全隐患■黄源芳“在市场经济中处于“强势”的业主应该有清醒的认识：业主技术管理的严格与否，业主的决策正确与否，科学的措施落实与否，及时发现和避免设计、制造、安装、运行、维修过程中的某些安全漏洞至关重要。
事件回放萨扬-舒申斯克水电站建在西伯利亚的叶尼塞河上，它担负着西伯利亚地区大约10％的电力供应，是俄罗斯最大的水电站。
萨扬惨案谁之过.
黄源芳：萨扬惨案谁之过？中国电力网 2010年4月1日09:57 来源：《中国能源报》根据俄罗斯政府公布的萨扬事故原因技术调查报告披露情况看，事故发生的原因和暴露的问题是多方面的：机组运行中水轮机轴承振动幅值严重超标而未按规定“卸荷并停机”；在制造厂商文件和电站运行文件中，均无保证检查紧固件状况的标准和紧固件的使用期限；在机房受淹，保护和控制回路电压消失时，导水机构不能自动关闭；中控室没有关闭进水口快速事故闸门的控制开关……所有的一切应急预案、应急措施、应急通讯似乎都没有发挥作用。
49个螺栓：大限已到是导火索事故调查人员发现，躺在萨扬-舒申斯克2号机坑内的油混水中的机件，除了水轮机大轴、转轮、发电机转子等转动部件外，竟还有机组的承重部件顶盖和支撑在顶盖上的发电机推力支架等固定部件。
这“一串”部件中的顶盖从原来的位置与浇灌在混凝土内的联结部件——座环脱开了，窜升10米左右倒在发电机层楼板上。
而用于将顶盖紧固在水轮机座环上的80个螺栓中的49个螺栓，在事故发生时未能起到“联结紧固”的作用，成为酿成这一悲剧的直接原因。
在对这关键的49个螺栓断口逐个检验后发现，有41个螺栓螺纹断裂的疲劳断口面积平均达64.9％。
断口面积占螺栓面积70％以上的螺栓有14个，甚至有8个螺栓断口断裂面积超过90％！也就是说，螺栓已完全失去承载能力。
用探伤方法检验后还发现螺母上有较长不连续的裂缝，螺圈上也有本不容许存在的缺陷。
萨扬水电站的10台64万千瓦水轮发电机组，首台在1978年12月投入运行，最后一台于1985年12月投产发电。
制造厂家规定的紧固件使用寿命与设备本身的使用寿命都是30年。
而至事故发生时，水轮机已运行29年10个月。
早在1997年，俄罗斯就制订计划，提出对功率在30万千瓦以上的64座水电站进行设备更新，其中包括更换154台转桨式和29台混流式水轮机。
可是，直到2002年，俄罗斯只更换了8台机组。
运行：安全限制的缺失水电站水轮机的运行区域是经过设计、模型试验和电站运行试验确定的。
风雨俄罗斯铝业
风雨俄罗斯铝业郭鉴镜【期刊名称】《《中国金属通报》》【年(卷),期】2009(000)040【总页数】2页(P26-27)【作者】郭鉴镜【作者单位】(Missing)【正文语种】中文去年下半年以来，全球商品价格大跌，房地产、汽车市场遭受重创，铝锭消费遭到致命冲击。
海外市场占到俄罗斯铝锭消费总量的80%左右。
今年上半年，俄罗斯铝业以铝锭质押融资。
随着用电高峰到来，俄罗斯铝业将面临考验。
8月18日，俄罗斯最大的水电站萨彦——舒申斯克（Sayano-Shushenskaya）机组发生爆炸事故，造成69人死亡，6人失踪；母公司俄罗斯水电集团（RusHydro）随即暂停其在英国伦敦和俄罗斯市场的股票交易。
萨彦——舒申斯克水电站建于1963年，1987年工程全部完成，年发电量235亿千瓦时，是世界上第四大水力发电站，其近70%的电力供给附近俄罗斯铝业的两大电解铝厂Khakassia（30万吨/年）和Sayanogorsk（55万吨/年）。
爆炸事故导致电解铝厂断电1小时，俄罗斯铝业旋即从临近两个地区调集电力，保证了铝厂的正常生产。
据俄罗斯水电集团（RusHydro）发言人表示，水电站装有8个机组，其中6个遭到严重破坏，如果完全维修好，正常运转，预计需要大约3年左右的时间！俄罗斯铝业两大铝厂50万吨/年产能面临断电停产的威胁，对于刚刚渡过债务风波的俄罗斯铝业来说，这不啻又一场严峻的考验。
俄罗斯境内西伯利亚一带，地域广阔，水电资源丰富，电价低廉，铝锭生产成本较低，发展电解铝优势十分明显，俄罗斯在这一地带发展了一批颇具规模的电解铝厂。
20世纪90年代初，随着苏联的解体，国内经济大衰退，东欧国家崩溃，俄罗斯将90%以上的铝锭出口到海外市场。
1991-1993年间，原铝出口由最初的70万吨跳升至220万吨。
为了提升电解铝生产技术，解决原料供应，进一步扩大产能，增强市场竞争力，俄罗斯铝业通过整合、兼并，迅速发展成为具有重要国际影响力的铝业巨头。
水电与新能源典型事故案例
案例3：设计施工均存缺陷，面板漏水大坝垮塌
主要事故原因
1. 施工单位在施工过程中存在较严重的质量问题：混凝土面板有 贯穿性蜂窝；面板分缝之间有的止水与混凝土连接不好，甚至 脱落；防浪墙与混凝土面板之间仅有一道水平缝止水，有的部 位系搭接，有的部位未嵌入混凝土中；对防浪墙上游水平防渗 板在施工中已发现的裂缝，错误地采用抹水泥砂浆的方法处理， 达不到堵漏效果。以上施工质量问题导致水库蓄水后面板漏水、 浸润坝体。
蓄水和竣工安全鉴定，为大坝运行提供安全基础。 2. 加强施工过程的监督管理，监督施工单位严格按照施工方案
进行施工，发现问题立即整改处理。遇到问题时应由专业人 员提出处理方案并经过详细的论证。 3. 加强大坝安全监测管理，水工观测工作应做到“四无”（无 缺测、无漏测、无不符精度、无违时）。观测人员应做到 “五随”（随观测、随记录、随计算、随校核、随分析）， 一旦发现问题立即汇报整改处理。
事故造成75人死亡，10台机组受到不同程度破坏，其中2#、7#、 9#机组报废，厂房被摧毁，40吨变压器油溢出，形成长达80km的油污 带，直接经济损失130亿美元。
案例1：振动超限螺栓破坏，机组移位水灌厂房
案例1：振动超限螺栓破坏，机组移位水灌厂房
案例1：振动超限螺栓破坏，机组移位水灌厂房
案例1：振动超限螺栓破坏，机组移位水灌厂房
2. 8月4日前河南省南部有旱情，8月4日受台风影响开始降雨，各水 库纷纷开始蓄水。由于降雨量大，水库只蓄不放，水位很快上升 到正常蓄水位后继续上升到最高蓄水位，当水库水位超过警戒水 位时，才下令去打开水库的泄洪道闸门排放库水。但由于泄水能 力不够，且闸门未正常维护，多个闸门无法打开，最终导致水库 发生漫顶溃坝。
事故原因分析：变压器爆炸酿惨祸
广泛关注，影响重大。中国大坝协会在事故发生
后，陆续收到 了来 自各方 的质疑和不同的信息。
为澄清事实，以正视 听， 中国大坝协会收集 整理
了有关资料，但 由于俄罗斯方未对事故做出正式 的 、官方的报告，也未能找到权威的俄 罗斯 专家
安 全 的调速器 只要高 度重视 安全
命通 常是３ 年， 萨彦 一舒 申斯克 水 Ｏ 电站从 首台机组 Ｉ ７ 年投运 至今 已 ｇ８ 运行４ 余年 ，如变压 器一直 未更换 ０
过，则运 行时 间早已超过 其设计 寿
问题，注 意保持 设备 的完好率 ，特 别是 对一 些关键 设备定 期进行检 查 维修 ，应该 完全 可以避 免类似事 故
转轮直径６７米，额定转速１２８ ｍ 。最大 ． ７ ４ ．转／ １ ｎ
水头２ ２ １ 米，最大 出力７ ．万 千瓦。发 电机额定 ３５
电压１ ．５：，最大容量７ ６ Ｖ ，定子采 用水 内 ５７１ ＜ Ｖ ３Ｍ Ａ
冷 ，发 电机转子重９５ ３ 吨。
主接线采 用扩 大单元接线，每２ ４ 台６ 万千瓦 机组与１ ６ 万ｋ Ａ 组１ ０ 的单相变压 器组相联，每 台 Ｖ 单相 变压 器的容 量为５ ．万Ｋ Ａ ３ ３ Ｖ ，位于厂坝问，
时间过长 ，可能是 变压 器保护 没有
爆炸原因疑点重重
“变 压 器 为 什 么 会 发 生 爆 炸 ？ 它 的 爆 炸 如 何 能 产 生 这 么 大 的 能 量 ，把 近 １ 公 分 厚 的 压 力 钢 ０
及 时动作 ，开关没 有及 时断开 ，变
机组于１ ７ 年投运， 为提 前收到效益， 当时采用 ９８ ６ 米低水头 的临时机组，出力仅为１ ．万千瓦， ０ ５５ 边浇筑大坝边发 电。１８ 年全部机组投入正常运 ９７ 行，成为当时仅次 于伊泰普 电站 （ 总装机２ ０×７ ０ 万 ）的世界第二大水 电站。 水 电站 压 力钢 管 为坝 后 背管 式 ，直 径７． ５ 米。额定水头 １ ４ ９ 米，额定流量３ ８ ５ 立方米 ／ 。 秒
机组飞逸事故培训
三、预防措施
机组飞逸
机组飞逸是指当机组处于机械过速并且蝶阀无法全关时， 机组转速持续升高至677r/min。 如果出现机组飞逸，则代表调速器导叶、主阀都无法关 闭，应立即前往大坝关闭进水口闸门。 当蝶阀无法全关，厂房内全体人员必须迅速离开厂房。 此时机组转速异常过高，事故严重时可导致导水机构被破 坏，造成机组大量跑水，进而演变成水淹厂房的重特大事 故。 同时启动《房县水电公司水淹厂房现场处置方案》、《 湖北能源集团房县公司综合应急预案》。
二、机组飞逸的原因和危害
二、机组飞逸的原因和危害
二、机组飞逸的原因和危害
二、机组飞逸的原因和危害
启示与反思
1、加强设备的巡检力度，发现问题及时上报及 时处理，加大隐患排查力度，及时消除故障隐患 。 2、对厂内设备的安全状况进行普查和督查，及 时更换老化或不可靠设备。 3、加强员工责任心和员工总体素质的提升，严 格运行管理，避免人为因素导致事故发生。 4、加强应急管理体系建设，进一步完善应急预 案的针对性和可操作性。
调速器不能紧急停机的原因分析
1、紧急停机令没有送到微机调速器的相应输入端。这 可能是信号连线不正确或接线松动所致，可观察可编程 控制器对应输入端指示灯是否亮即可判断。 2、可编程控制器紧急停机信号未送达紧急停机电磁阀 线圈。这中间有可能是紧急停机继电器故障（如触点粘 合、继电器损坏）或继电器输出至紧急停机电磁阀的连 线故障（断线或接线不牢），此时测量紧急停机电磁阀 线圈插头应不带电。
二、机组飞逸的原因和危害
机组飞逸会对设备及厂房基础建筑造成很大破坏
Байду номын сангаас
机组飞逸过程中会对机组造成剧烈震荡。当机组飞 逸时间过长，很容易造成机组固定螺栓损坏，进而 导致大轴不稳，严重时机组可能会被尾水水压顶起， 对整个水轮机组、定子部分和厂房造成重大破坏。 同时也会造成水淹厂房事故。
萨扬惨案是一面镜子
黄源芳：萨扬惨案是一面镜子中国电力网 2010年4月1日09:56 来源：《中国能源报》水电工作者应吸取有益教训杜绝一切安全隐患□黄源芳口述本报记者傅玥雯/采访整理《中国能源报》（ 2010年3月29日第 06 版）■黄源芳“在市场经济中处于“强势”的业主应该有清醒的认识：业主技术管理的严格与否，业主的决策正确与否，科学的措施落实与否，及时发现和避免设计、制造、安装、运行、维修过程中的某些安全漏洞至关重要。
事件回放萨扬-舒申斯克水电站建在西伯利亚的叶尼塞河上，它担负着西伯利亚地区大约10％的电力供应，是俄罗斯最大的水电站。
2009年8月17日当地时间早上8时13分，这座拥有10台64万千瓦机组的巨型水电站内，一道水柱冲天而起，随后的67分钟里，发生了世界水电站历史上最大的惨案。
伴随着电站进水口闸门紧急落下，昔日充满欢声笑语的电厂，变得死一般寂静。
正在担负电网440万千瓦负荷的大电厂的电站出力瞬间变为零……9时20分水轮机进水口工作门在坝顶被手动关闭，截断了冲入水轮机室的水流。
11时32分位于坝顶的移动式应急柴油发电机组启用，11时40分，大坝溢洪道闸门被打开。
事故导致3台64万千瓦的机组严重毁坏，其余7台受到重创。
当时正在厂房内工作的300多名员工中，有75名不幸遇难。
中囯是世界水电大国，水电站的总装机容量世界第一。
我国也有与萨扬-舒申斯克相同年代建设、安装、运行的水电站，当年我国机电设备的技术水平并不如那时的苏联。
特别是我国“大跃进”和“文革”期间制造投产的机组设备，遗留的问题较多，仍有许多老机组设备未被提到“现代化改造”的日程上。
我国对水电机组修复与现代化改造，更多地着眼于“增容”，相对缺乏科技内涵，忽略了“安全”和“环保”等因素，致使有的隐患未经消除就被放行。
我国在电站、机电设备运行的规章制度、责任范围、问责体制等方面还未系统化，容易造成事故责任不清。
萨扬惨案是一面镜子，水电工作者都应以此为戒，杜绝一切隐患，使之不会在中国重演。